제2형 당뇨병에 걸릴 위험이 있는 노인의 운동

운동이 제2형 당뇨병 위험이 있는 노인의 인지 및 뇌 구조에 미치는 영향: 3T MRI 연구

목표/연구 질문:

이 연구에서 연구 질문은 다음과 같습니다.

1. 주 2회 저항 훈련이 당뇨병 위험이 있는 노인의 균형 및 긴장도 운동과 비교하여 인지 기능에 영향을 미칩니까?
2. 당뇨병에 걸릴 위험이 있는 노인의 균형 및 톤 훈련(대조군)과 비교하여 저항 운동이 다양한 뇌 구조, 특히 해마에서 뇌 구조와 부피를 수정할 수 있습니까?

가설:

1. 6개월간의 저항 훈련은 균형 및 톤 훈련에 비해 당뇨병 위험이 있는 노인의 인지 기능을 향상시킬 것입니다. 우리는 균형과 톤 그룹에 비해 저항 훈련 그룹에서 실행 기능이 크게 향상될 것으로 예상합니다.
2. 6개월간의 저항 훈련은 균형 및 톤 운동과 비교하여 당뇨병 위험이 있는 노인의 해마 구조와 체적을 보존합니다.

설계:

6개월 무작위 통제 시험, 단일 맹검 연구 부문: 1) ​​실험: 저항 훈련(RT) 2) 통제: 균형 및 톤(BAT) 훈련

방법론:

스크리닝: 참가자는 전화로 초기 스크리닝을 완료합니다. 관심있는 참가자에게는 연구에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있는 정보 편지(이메일 또는 선호하는 방법)가 전송됩니다. 자격이 있는 사람은 기본 평가를 위해 실험실에 들어올 예정입니다.

기본 평가: 다음 설문지/테스트/평가가 완료됩니다. 참가자는 일부 또는 모든 테스트를 거부하거나 질문에 답하지 않도록 선택할 수 있습니다. 질문에 답하지 않거나 적격성 확인에 필요한 테스트를 완료하지 않기로 선택하면 나머지 연구에서 제외됩니다.

무작위화: 참가자가 모든 기본 평가를 완료하면 난수 생성기를 사용하여 두 그룹 중 하나에 무작위로 할당됩니다. 모든 참가자는 두 그룹에 들어갈 동등한 기회를 갖습니다.

실험실에서 기본 평가를 완료하는 데 걸리는 총 시간(자기 공명 영상, MRI 제외)은 2~2.5시간입니다.

1. 기본 인구 통계 설문지: 샘플을 특성화하는 데 사용됩니다.
2. 기능적 동반이환 지수(FCI): 동반이환을 결정하는 데 사용되는 진단의 18개 항목 목록입니다.
3. 수면 설문지: 1개월 기간과 특히 전날 밤에 걸쳐 수면의 질과 양을 결정합니다.
4. 활동별 균형 척도(ABC): 균형과 기능적 이동성을 평가하는 데 사용되는 16개 항목의 자가 보고 설문지입니다. 참가자들은 일상 활동을 수행하는 능력에 대한 균형 자신감을 평가합니다.
5. The Lawton Instrumental Activities of Daily Living(IADL): 독립적인 생활 기술을 평가하는 데 사용되는 자기 보고식 설문지.
6. 노인을 위한 신체 활동 척도(PASE): 자가 보고 신체 활동 수준을 측정하는 데 사용되며 여가, 가사 및 업무 관련 일상 활동에 대한 12개의 질문으로 구성됩니다.
7. The Canadian Diabetes Risk Questionnaire (CANRISK): 참여자가 당뇨병 전단계 또는 제2형 당뇨병에 걸릴 위험이 높은지 확인하는 데 사용되는 12개 항목의 자가 보고식 설문지입니다.
8. 당뇨병 설문지: 당뇨병의 위험을 결정하기 위한 설문지.
9. 노인 우울증 척도: 우울증이 있는지 테스트하는 데 사용되는 15개 항목의 설문지입니다. 우울증이 의심되는 경우, 주 조사관(PI)은 참가자에게 설문지 사본을 제공하고 결과를 논의하기 위해 가정의와 약속을 잡도록 참가자에게 조언할 것입니다.
10. 12항목 약식 설문조사(SF-12): 건강에 대한 자가 보고 설문조사.
11. 6분 걷기 테스트: 유산소 체력을 평가하는 데 사용됩니다. 참가자들은 연구실 외부 복도에서 총 6분 동안 평소 속도로 걸었습니다. 총 걸은 거리는 미터 단위로 기록됩니다.
12. TUG(Timed Up and Go test): 이동성을 평가하는 데 사용됩니다. 참가자는 의자에 앉아 일어서서 평소 속도로 3m 거리를 걷고 돌아서 의자로 돌아와 다시 앉습니다. 두 개의 개별 시도를 각각 완료하는 데 걸리는 시간은 초 단위로 기록됩니다.
13. SPPB(Short Physical Performance Battery): 일상 활동을 모방하는 작업을 사용하여 보행 속도, 균형 및 하지 신체 기능을 평가하는 데 사용됩니다. 세 가지 작업이 포함됩니다: 기립 균형 작업, 걷기 속도 작업 및 의자 서기 테스트.
14. 낙상 이력: 이동성 및 낙상 위험을 평가하는 데 사용됩니다.
15. 1RM(1반복 최대값): 단일 반복 동안 개인의 최대 근력에 대한 물리적 측정이며 저항 훈련에 필요한 부하를 결정하는 데 사용됩니다. 운동에는 레그 프레스, 광배근 풀다운, 레그 컬, 체스트 프레스, 바이셉 컬, 트라이셉 익스텐션, 풀리 로우가 포함됩니다.
16. PAL(Paired Associative Learning) 터치스크린 작업: 화면에서 올바른 공간 위치와 관련된 세 가지 개체의 학습 및 기억을 테스트하는 데 사용됩니다.
17. TUNL(Trail Unique-Non-Matching-Location) 작업: 이것은 지연 기간 후에 화면에 제시된 자극에 대해 다른 자극(비일치)을 선택하는 작업 공간 메모리 작업입니다. 자극은 멀리 떨어져 있거나 서로 가까운 위치에 제시되어 공간 기억에 도전합니다.
18. 진보 비율(PR) 터치스크린 작업: 이 작업은 동기 부여와 주의력을 테스트하고 단일 시도에서 포인트에 대해 화면 중앙에 있는 사각형 자극을 반복적으로 터치하는 것을 포함합니다. 포인트에 필요한 터치 수는 램프 스케일에서 증가하며, 이는 한 번의 터치에서 시작하여 각 후속 시도에서 4씩 증가합니다. 참가자가 5분 동안 응답을 중지하면 작업이 중지되고 중단(정지) 지점이 기록됩니다.
19. MMSE(Mini-Mental Status Examination): 인지 장애에 대한 선별 도구로 사용됩니다. 이 11개 항목 테스트는 방향, 등록, 주의 및 계산, 회상 및 언어 영역에서 전반적인 인지 기능을 평가합니다. 최대 점수는 30입니다.
20. 몬트리올 인지 평가(MoCA): 경미한 인지 장애에 대한 선별 도구로 사용됩니다. 이 테스트는 주의력과 집중력, 집행 기능, 기억력, 언어, 시각 구성 기술, 개념적 사고, 계산 및 방향성 영역의 인지 능력을 평가합니다. 최대 점수는 30입니다.
21. 알츠하이머병 평가 척도 인지 하위 척도 11(ADAS-Cog-11): 다양한 인지 기능(기억, 언어, 실행, 주의력)을 측정하는 11가지 작업으로 테스트합니다. 인지 기능 장애 및 알츠하이머 병을 평가하기 위해 임상 시험에서 널리 사용됩니다.
22. 트레일 메이킹 테스트(TMT): 시각적 주의력(파트 A) 및 세트 이동(한 작업과 다른 작업 간에 주의를 전환하는 능력, 파트 B) 영역에서 실행 기능을 평가하는 데 사용됩니다. 이 테스트를 완료하는 시간은 초 단위로 기록됩니다.
23. Stroop: 선택적 주의, 처리 속도 및 인지 유연성 영역에서 실행 기능을 평가하는 데 사용됩니다. 이 테스트를 완료하는 시간은 초 단위로 기록됩니다.
24. Digit Span: 작업 기억을 평가하는 데 사용됩니다. 참가자는 앞뒤로 일련의 숫자 목록을 암기하고 기억해야 합니다.
25. 혈액 검사: 당뇨병 상태(당뇨병 전단계, 당뇨병) 및 뇌 건강의 바이오마커(뇌 유도 신경영양 인자, 인슐린 유사 성장 인자 1)를 결정하기 위해 당화혈색소 및 공복 혈당 수치를 테스트하기 위해 혈액 샘플을 수집합니다. 운동건강연구소에서 혈액을 채취합니다. 채혈은 공동 조사자(Co-I) Kevin Shoemaker의 연구실에 있는 등록 간호사(RN) Arlene Fleischhauer 또는 교육을 받은 연구생인 Olivia Ghosh-Swaby가 수행합니다.
26. 신체 활동 준비 설문지(PAR-Q): 연구원은 가정의가 이 양식을 작성하고 돌려줄 것입니다. 이 양식은 가족 주치의가 적절하게 조언할 수 있도록 연구의 운동 프로그램을 설명합니다.

MRI 스크리닝 양식: MRI 스캐닝에 대한 적격성을 스크리닝하는 데 사용됩니다. MRI 스캐닝은 Robarts 연구소의 기능 및 대사 매핑 센터에서 수행됩니다.

1시간 검사는 다음으로 구성됩니다.

1. 구조 MRI 3Tesla(3T) 스캔(T1)을 통해 뇌 구조 이미지를 피험자별 구조 이미지로 검사합니다.
2. 휴지 상태 네트워크에서 활성화를 검사하기 위한 휴지 상태 기능 연결.

운동 중재: 운동 수업은 26주(6개월) 동안 주 2회 진행됩니다. 수업은 각 수업당 최대 5명의 참가자가 있는 그룹 수업으로 진행됩니다. 모든 수업은 워밍업 10분, 메인 운동 40분, 쿨다운 10분 총 1시간으로 진행됩니다. 학급 리더는 모든 수업 중에 참가자의 숨가쁨, 적절한 기술을 모니터링하고 운동 수업 중 위험/위험을 줄이기 위해 참석합니다. 이 프로토콜은 PI에서 광범위하게 사용되었습니다(Liu-Ambrose et al., 2010; Liu-Ambrose et al., 2012; Nagamatsu et al., 2012; Nagamatsu et al., 2013).

저항 훈련: 운동은 Health Sciences Building에 있는 Kevin Shoemaker의 운동 실험실에서 완료됩니다. 참가자는 프리 웨이트와 함께 프로그래밍 가능한 웨이트 머신을 사용하여 기본 근육 그룹을 대상으로 합니다. 또한 미니 스쿼트, 미니 런지 및 런지 워크를 완료합니다. 참가자는 6-8회씩 2세트를 완료합니다. 훈련 자극은 "7-RM" 방법을 사용하여 증가될 것입니다 - 6-8회 2세트가 적절한 자세로 불편함 없이 완료될 때. 우리는 모든 수업에서 각 참가자의 각 운동에 대해 완료된 세트 수와 들어 올린 하중을 기록합니다.

균형 및 톤(컨트롤): 운동은 건강 과학 운동 실험실에서 완료됩니다(위와 동일). 여기에는 스트레칭 운동, 동작 범위 운동, 기본 코어 근력 운동, 균형 운동 및 이완 기법이 포함됩니다. 체중만 적용됩니다(즉, 추가 하중 없음). 이 그룹은 훈련 센터로 이동하여 받는 신체 훈련, 사회적 상호 작용 및 연구 참여에 따른 생활 방식의 변화와 같은 교란 변수를 통제합니다.

규정 준수: 수업 출석은 수업 강사가 기록합니다.

부작용: 운동 수업 중에 발생하는 모든 부작용은 기록되고 즉시 보고됩니다.

충실도 설문지: 운동 수업 전반에 걸쳐 일관성을 유지하고 잠재적인 프로그램 문제를 식별하는 데 도움을 주기 위해 비학습 계열사가 한 달에 한 번 설문지를 작성하여 무작위로 선택한 RT 및 BAT 세션에 참석하고 평가했습니다.

월간 평가: 6개월 운동 중재 기간 동안 참가자는 다음 평가를 매월 완료합니다.

1. 파세
2. 폭포 달력

최종 평가: MRI 스캐닝 및 동의 하에 채혈을 포함하는 모든 기본 평가는 시험 완료(26주) 시에 완료됩니다.

중요성:

이 연구는 저항 운동이 당뇨병 위험이 있는 사람들의 인지 저하에 대한 그럴듯한 개입인지를 밝힐 것입니다. 이 연구 결과는 또한 대사 항상성이 파괴된 노인의 현저한 감소가 시작되기 전에 개입할 수 있는 실행 가능한 시점을 결정할 것입니다. 또한, 이 연구는 쇠퇴 위험에 처한 사람들의 인지 기능을 개선하기 위한 비용 효율적이고 접근 가능한 전략을 식별할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 고령화 사회에서 인지 기능 저하로 인한 막대한 부담(재정적, 삶의 질, 독립성)을 감안할 때 우리 연구의 잠재적인 긍정적 영향은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.